ОСОБЕННОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ КИШЕЧНОГО И СЫВОРОТОЧНОГО ПУЛОВ ИНДОЛОВ ПРИ ОЖИРЕНИИ

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2021-10-01
Номер журнала: 
10
Год издания: 
2021

А.В. Шестопалов д.м.н., профессор, зав. кафедрой биохимии и молекулярной биологии, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-1428-7706 E-mail: al-shest@yandex.ru О.П. Шатова к.м.н., доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия) ORCID 0000-0003-4265-1293 E-mail: shatova.op@gmail.com А.А. Заболотнева к.б.н., доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия) ORCID 0000-0001-5389-7833 E-mail: a.zabolotneva@gmail.com А.М. Гапонов к.м.н., зав. лабораторией инфекционной иммунологии, ФГБУ НМИЦ «Детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-3429-1294 E-mail: zorba@yandex.ru Н.Е. Москалева к.б.н., ст. науч. сотрудник, Центр биофармацевтического анализа и метаболомных исследований, Институт трансляционной медицины и биотехнологии, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-7309-8913 С.А. Апполонова к.х.н., руководитель Центра биофармацевтического анализа и метаболомных исследований, Институт трансляционной медицины и биотехнологии, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-7309-8913 В.В. Макаров к.б.н., аналитик, ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» (Москва, Россия) ORCID 0000-0001-9495-0266 С.М. Юдин д.м.н., профессор, директор, ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-7942-8004 А.Г. Румянцев д.м.н., профессор, академик РАН, Президент ФГБУ НМИЦ «Детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» (Москва, Россия); почётный профессор кафедры онкологии, гематологии и лучевой терапии педиатрического факультета, Российский национального исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия) ORCID0000-0002-1632-4822 С.А. Румянцев д.м.н., профессор, член-корр. РАН, зав. кафедрой онкологии, гематологии и лучевой терапии, педиатрический факультет, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия) ORCID 0000-0002-7418-0222

Актуальность. Известно, что индол и его производные образуются в кишечнике из триптофана и, попадая в организм хозяина, играют локаль-ную регуляторную роль, а также оказывают системное влияние на организм. Цель исследования. Оценка взаимосвязей содержания различных метаболитов обмена триптофана в кале и сыворотке крови у здоровых лиц и у пациентов с ожирением. Материал и методы. Обследовано 266 пациентов, средний возраст которых составил 39,9±4,2 лет, из них условно здоровых – 138 человек, остальные – пациенты с ожирением. Концентрации метаболитов в крови и кале определяли методом ВЭЖХ. Результаты. Установлено, что и у здоровых, и у пациентов с ожирением существует статистически значимая прямая корреляционная связь между концентрацией индол-3-пропионата в кале и крови. У пациентов с ожирением появляется статистически значимая положительная взаимо-связь между содержанием индол-3-ацетата в кале и сыворотке крови. При этом у здоровых пациентов взаимосвязаны уровни индол-3-ацетата и антраниловой кислоты в кале, что может свидетельствовать о том, что индол-3-ацетат в норме частично превращается микроорганизмами в ан-траниловую кислоту. Выводы. Снижение образования индол-3-ацетата из антраниловой кислоты у пациентов с ожирением и, как следствие, повышение всасывания индол-3-ацетата и увеличение его в крови может иметь компенсаторно-приспособительный механизм, защищающий от внеадипоцитарного депо-нирования нейтральных жиров.

Ключевые слова: 
ожирение
индол-3-пропионат
индол-3-ацетат
антраниловая кислота
кинуренин

Список литературы: 
  1. Zhang J., Guo Z., Xue Z., et al. A phylo-functional core of gut microbiota in healthy young Chinese cohorts across lifestyles, geography and ethnicities. ISME. J. 2015; 9: 1979–90; doi: 10.1038/ismej.2015.11.
  2. Agus A., Planchais J., Sokol Н. Gut Microbiota Regulation of Tryptophan Metabolism in Health and Disease. Cell Host. Microbe. 2018; 6: 716–24; doi: 10.1016/j.chom.2018.05.003.
  3. Osadchiy V., Labus J.S., Gupta A., et al. Correlation of tryptophan metabolites with connectivity of extended central reward network in healthy subjects. PLoS. One. 13; 8: e0201772; doi: 10.1371/journal.pone.0201772.
  4. Wang S.Z., Yu Y.J., Adeli K. Role of Gut Microbiota in Neu-roendocrine Regulation of Carbohydrate and Lipid Metabolism via the Microbiota-Gut-Brain-Liver Axis. Microorganisms. 2020; 8(4): 527; doi: 10.3390/microorganisms8040527.
  5. Zhao Z.H., Xin F.Z., Xue Y. Indole-3-propionic acid inhibits gut dysbiosis and endotoxin leakage to attenuate steatohepatitis in rats. Exp. Mol. Med. 2019; 51(9): 1–14; doi: 10.1038/s12276-019-0304-5.
  6. Knudsen C., Neyrinck A.M., Lanthier N., et al. Microbiota and nonalcoholic fatty liver disease: promising prospects for clinical interventions? Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab Care 2019; 22(5): 393-400; doi: 10.1097/MCO.0000000000000584.
  7. Krishnan S., Ding Y., Saedi N., et al. Gut microbiota-derived tryptophan metabolites modulate inflammatory response in hepa-tocytes and macrophages. Cell Rep. 2018; 23(4): 1099–1111.
  8. Wong C.B., Tanaka A., Kuhara T., et al. Potential effects of indole-3-lactic acid, a metabolite of human bifidobacteria, on NGF-induced neurite outgrowth in PC12 cells. Microorganisms. 2020; 8(3): 1099–1111; doi: 10.1016/j.celrep.2018.03.109.
  9. Koay Y.C., Wali J.A., Luk S., et al. Ingestion of resistant starch by mice markedly increases microbiome-derived metabolites. FASEB J. 2019; 33(7): 8033–42; doi: 10.1096/fj.201900177R.
  10. Zhang L.S., Davies S.S. Microbial metabolism of dietary components to bioactive metabolites: opportunities for new therapeutic interventions. Genome Med. 2016; 8(1): 46; doi: 10.1186/s13073-016-0296-x.
  11. www.genome.gp – KEGG Pathway – Tryptophan metabolism.
  12. Shestopalov A.V., Shatova O.P., Gaponov A.M., et al. The study of tryptophan metabolite concentrations in blood serum and fecal extracts from obese children. Biomed. Khim.; 66(6): 494–501; doi: 10.18097/PBMC20206606494.
  13. Santos-Paulo S., Costello S., Forster S., et al. The gut microbiota as a therapeutic target for obesity: a scoping review. Nutr. Res. Rev. 2021; 8: 1–33; doi: 10.1017/S0954422421000160.
  14. Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Y. Metabolic dysbiosis of the gut microbiota and its biomarkers. Eksp. Klin. Gastroenterol. 2016; 12(12): 6–29.
  15. Гапонов А.М., Волкова Н.И., Ганенко Л.А. Особенности микробиома толстой кишки у пациентов с ожирением при его различных фенотипат. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021; 98(2): 144–155; doi:10.36233/0372-9311–66 (Gaponov A.M., Volkova N.I., Ganenko L.A. Osobennosti mikrobioma tolstoj kishki u pacientov s ozhireniem pri ego razlichnyh fenotipat. Zhurnal mikrobiologii, jepidemiologii i immunobiologii. 2021; 98(2): 144–155; doi:10.36233/0372-9311–66).
  16. Comai S., Bertazzo A., Brughera M. Tryptophanin health and disease. Adv. Clin. Chem. 2020; 95: 165–218; doi: 10.1016/bs.acc.2019.08.005.
  17. Wu S., Liu J., Liu C., et al. Quorum sensing for population level control of bacteria and potential therapeutic applications. Cell Mol. Life Sci. 020; 77(7): 1319–43; doi: 10.1007/s00018-019-03326-8.
  18. Dehhaghi M., Kazemi P.H., Shariat, et al. Microorganisms, tryptophan metabolism, and kynurenine pathway: a complex interconnected loop influencing human health status. Int. J. Tryptophan. Res. 2019; 12: 1178646919852996; doi: 10.1177/1178646919852996.